三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試
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中人教儀廠 三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)調(diào)節(jié)測(cè)試
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
(1) 理解并熟悉雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)的原理及構(gòu)成。
(2) 理解轉(zhuǎn)子串電阻的繞線式異步電機(jī)在調(diào)動(dòng)定子電壓（V）調(diào)節(jié)速度時(shí)的機(jī)械特性。
(3) 經(jīng)過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)一步理解交流ACAC調(diào)壓系統(tǒng)中電流（A）環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度環(huán)的作用。
(4) 提升對(duì)系統(tǒng)解析及故障解析處置整理的能力
二、實(shí)驗(yàn)所需掛式模塊件及附件
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序號(hào) |
型 號(hào) |
備 注 |
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GDQ01電源控制屏 |
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DK03 晶閘管主電子回路 |
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DK04三相晶閘管觸發(fā)電子回路 |
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DK06電機(jī)調(diào)節(jié)速度控制電子回路I |
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DQ29-2 可調(diào)電阻器 |
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DQ03-1電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動(dòng)速度表 |
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DQ07-1 直線DC發(fā)電機(jī) |
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DQ11 三相線繞式異步電機(jī) |
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GDQ12 線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專(zhuān)用箱 |
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10 |
慢掃描示波器 |
自備 |
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萬(wàn)用表 |
自備 |
屏上掛式模塊件排列順序：DK03、DK04、DK06、DQ29-2
三、實(shí)驗(yàn)線路及原理
圖4-10 雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)原理圖
異步電機(jī)應(yīng)用調(diào)壓調(diào)節(jié)速度時(shí)，由于同步轉(zhuǎn)動(dòng)速度不變和機(jī)械特性較硬，因此對(duì)普通異步電機(jī)來(lái)說(shuō)其調(diào)節(jié)速度界限很有限，無(wú)實(shí)用價(jià)值，而對(duì)力矩電機(jī)或線繞式異步電機(jī)在轉(zhuǎn)子中串入適當(dāng)電阻后使機(jī)械特性變軟其調(diào)節(jié)速度界限有所擴(kuò)大，但在負(fù)載或電網(wǎng)電壓（V）波動(dòng)現(xiàn)象下，其轉(zhuǎn)動(dòng)速度波動(dòng)嚴(yán)重，為此常應(yīng)用雙閉環(huán)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)。
雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)的主電子回路由三相晶閘管交流ACAC調(diào)壓器及三相繞線式異步電機(jī)構(gòu)成?？刂撇糠钟?調(diào)動(dòng)器Ⅰ、Ⅱ"、 "速度變換"、"觸發(fā)電子回路"、"功放電子回路"等構(gòu)成。其系統(tǒng)原理框圖如圖4-10所示：
整個(gè)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)應(yīng)用了速度、電流（A）兩個(gè)反饋控制環(huán)。這里的速度環(huán)作用基礎(chǔ)上與直線DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)相同，而電流（A）環(huán)的作用則有所不一樣。在平穩(wěn)運(yùn)行現(xiàn)象下，電流（A）環(huán)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)仍有較大的抗擾作用，但在啟動(dòng)過(guò)程中電流（A）環(huán)僅起限制最大電流（A）的作用，不會(huì)出現(xiàn)最佳啟動(dòng)的恒流特性，也不可能是恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)。
異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)便，應(yīng)用雙閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)靜差率較小，而且對(duì)比容易完成正、反轉(zhuǎn)，反接和能耗限限制動(dòng)作作。但在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下不能長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行，因低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差功率（W） Ps=SPM 全部消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，使轉(zhuǎn)子過(guò)熱。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1) 測(cè)量三相繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)的機(jī)械特性。
(2) 測(cè)量雙閉環(huán)交流ACAC調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)的靜態(tài)特性。
(3) 測(cè)量雙閉環(huán)交流ACAC調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
五、實(shí)驗(yàn)方法
(1)DK03和DK04上的"觸發(fā)電子回路"調(diào)節(jié)測(cè)試
①打開(kāi)GDQ01總電源開(kāi)關(guān)，實(shí)操"電源控制屏"上的"三相電網(wǎng)電壓（V）指示"
開(kāi)關(guān)，查看寫(xiě)入的三相電網(wǎng)電壓（V）是否平衡。
②將GDQ01的"三相同步信號(hào)輸出"端和DK04"三相同步信號(hào)寫(xiě)入"端相連,打開(kāi)DK04電源開(kāi)關(guān)，撥動(dòng) "觸發(fā)脈沖指示"鈕子開(kāi)關(guān)，使"窄"的發(fā)光管亮。
③查看A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)動(dòng)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)動(dòng)電位器（在各查看孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。
④將DK06上的"給定"輸出Ug直接與DK04上的移相控制電壓（V）Uct相接，將給定開(kāi)關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)動(dòng)DK04上的偏移電壓（V）電位器，用雙蹤示波器查看A相同步電壓（V）信號(hào)和"雙脈沖查看孔" VT1的輸出波動(dòng)線，使α=120°。
⑤適當(dāng)多加給定Ug的正電壓（V）輸出，查看DK04上"脈沖查看孔"的波動(dòng)線，此時(shí)應(yīng)查看到單窄脈沖和雙窄脈沖。
⑥將DK04操作面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DK04的"正橋觸發(fā)脈沖輸出"端和DK03"正橋觸發(fā)脈沖寫(xiě)入"端相連，并將DK03"正橋觸發(fā)脈沖"的六個(gè)開(kāi)關(guān)撥至"通"，查看正橋VT1～VT6晶閘管門(mén)極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。
(2)控制單元調(diào)節(jié)測(cè)試
①調(diào)動(dòng)器的調(diào)零
將DK06中"速度調(diào)動(dòng)器"全部寫(xiě)入端接地，用實(shí)驗(yàn)連接線將"5"、"6"短接，使"電流（A）調(diào)動(dòng)器"成為P (比例)調(diào)動(dòng)器。調(diào)動(dòng)操作面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量電流（A）調(diào)動(dòng)器"7"端的輸出，使調(diào)動(dòng)器的輸出電壓（V）盡可能接近于零。
將DK06中"電流（A）調(diào)動(dòng)器"全部寫(xiě)入端接地，用實(shí)驗(yàn)連接線將"9"、"10"短接，使"電流（A）調(diào)動(dòng)器"成為P（比例）調(diào)動(dòng)器。調(diào)動(dòng)操作面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量電流（A）調(diào)動(dòng)器的"11"端，使調(diào)動(dòng)器的輸出電壓（V）盡可能接近于零。
②調(diào)動(dòng)器正、負(fù)限幅值的調(diào)節(jié)
直接將DK06的給定電壓（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）Uct的寫(xiě)入端，三相交流ACAC調(diào)壓輸出的隨意兩路接一電阻負(fù)載（DQ29-2可調(diào)電阻器），放在阻值最大位置，用示波器查看輸出的電壓（V）波動(dòng)線。當(dāng)給定電壓（V）Ug由零調(diào)大時(shí)，輸出電壓（V）U隨給定電壓（V）的增大而增大，當(dāng)Ug超過(guò)某一數(shù)值Ug＇時(shí)，U 的波動(dòng)線接近正弦波時(shí)，一般可確定移相控制電壓（V）的最大允許值Uctmax=Ug＇，即Ug的允許調(diào)動(dòng)界限為0～Uctmax。記錄Ug＇于下表中：
把"速度調(diào)動(dòng)器"的"5"、"6"短接線去掉，使調(diào)動(dòng)器成為PI (比例積分)調(diào)動(dòng)器，然后將DK06的給定輸出端接到轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)動(dòng)器的"3"端，當(dāng)加一定的正給定時(shí)，調(diào)節(jié)負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓（V）為-6V，當(dāng)調(diào)動(dòng)器寫(xiě)入端加負(fù)給定時(shí)，調(diào)節(jié)正限幅電位器RP1，使之輸出電壓（V）為最小值即可。
把"電流（A）調(diào)動(dòng)器"的"9"、"10"短接線去掉，使調(diào)動(dòng)器成為PI（比例積分）調(diào)動(dòng)器，然后將DK06的給定輸出端接到電流（A）調(diào)動(dòng)器的"4"端，當(dāng)加正給定時(shí)，調(diào)節(jié)負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓（V）為最小值即可，當(dāng)調(diào)動(dòng)器寫(xiě)入端加負(fù)給定時(shí)，調(diào)節(jié)正限幅電位器RP1，使電流（A）調(diào)動(dòng)器的輸出正限幅為Uctmax。
③電流（A）反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）Uct的寫(xiě)入端，三相220V交流ACAC電A相，B相，C相經(jīng)過(guò)DK06上的"電流（A）互感器"對(duì)應(yīng)連接到DK03上的主電子回路寫(xiě)入，電流（A）變換器的輸出"TA1、TA2、TA3"無(wú)需接（內(nèi)部已接到電子回路板），三相交流ACAC調(diào)壓輸出接三相線繞式異步電機(jī)，測(cè)量三相線繞式異步電機(jī)一相的電流（A）值和電流（A）反饋電壓（V），調(diào)動(dòng)"電流（A）反饋與過(guò)流保護(hù)"上的電流（A）反饋電位器RP1，使電流（A）Ie=0.5A時(shí)的電流（A）反饋電壓（V）為Ufi=3V。
④轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）Uct的寫(xiě)入端，輸出接三相線繞式異步電機(jī)，測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度值和轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋電壓（V）值，調(diào)動(dòng)"速度變換"電位器RP1，使n =1300rpm時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋電壓（V）為Ufn=-6V。
(3)機(jī)械特性n =f(T)測(cè)量
①將DK06的"給定"電壓（V）輸出直接接至DK04上的移相控制電壓（V）Uct，電機(jī)轉(zhuǎn)子線路接GDQ12轉(zhuǎn)子電阻專(zhuān)用箱，直線DC發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R (DQ29-2可調(diào)電阻，將兩個(gè)900Ω接成串聯(lián)形式)，并將給定的輸出調(diào)到零。
②直線DC發(fā)電機(jī)先輕載，調(diào)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度給定電壓（V）Ug使電機(jī)的端電壓（V）=Ue。
轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算:
(5-1)
式中，T為三相線繞式異步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，IG為直線DC發(fā)電機(jī)電流（A），UG為直線DC發(fā)電機(jī)電壓（V），Ra為直線DC發(fā)電機(jī)電樞電阻，Po為機(jī)組空載損耗。
③調(diào)動(dòng)Ug，降低電機(jī)端電壓（V），在2/3Ue時(shí)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，以取得一組機(jī)械特性。
在輸出電壓（V）為Ue時(shí)：
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n(rpm) |
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U2=UG (V) |
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I2=IG（A） |
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T(N·m) |
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在輸出電壓（V）為2/3Ue時(shí)：
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n(rpm) |
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U2=UG (V) |
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I2=IG（A） |
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T(N·m) |
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(4)系統(tǒng)調(diào)節(jié)測(cè)試
①確定"電流（A）調(diào)動(dòng)器"和"速度調(diào)動(dòng)器"的限幅值和電流（A）、轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋的極性。
②將系統(tǒng)接成雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子線路仍每相串3Ω左右的電阻，逐漸增大給定Ug，查看電機(jī)運(yùn)行是否正常。
(5)系統(tǒng)閉環(huán)特性的測(cè)量
①調(diào)動(dòng)Ug使轉(zhuǎn)動(dòng)速度至n=1200rpm，從輕載按一定間隔調(diào)到規(guī)格限定負(fù)載，測(cè)出閉環(huán)靜態(tài)特性n =f（T）
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n(rpm) |
1200 |
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U2=UG（V） |
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I2=IG（A） |
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T(N·m) |
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②測(cè)出n=800rpm時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)，T可由(5-1)式計(jì)算
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n(rpm) |
800 |
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U2=UG (V) |
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I2=IG (A) |
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T(N·m) |
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(6)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的查看
用慢掃描示波器查看:
①突加給定啟動(dòng)電機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度n("速度變換"的 "3"端)及電流（A）I("電流（A）反饋與過(guò)流保護(hù)"的"2"端) 及"速度調(diào)動(dòng)器"輸出的"6"端的動(dòng)態(tài)波動(dòng)線。
②電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，突加、突減負(fù)載(20%Ie<=>100%Ie)時(shí)的n、I的動(dòng)態(tài)波動(dòng)線。
八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
(1)按照實(shí)驗(yàn)數(shù)值，畫(huà)出開(kāi)環(huán)時(shí)電機(jī)的機(jī)械特性n=f（T）。
(2)按照實(shí)驗(yàn)數(shù)值畫(huà)出閉環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)特性n=f（T），并與開(kāi)環(huán)特性實(shí)行對(duì)比。
(3)按照記錄下的動(dòng)態(tài)波動(dòng)線解析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
九、注意事項(xiàng)
(1)在做低速實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免電阻器過(guò)熱引起串接電阻數(shù)值的改變。
(2)轉(zhuǎn)子每相串接電阻為3Ω左右，可按照需要實(shí)行調(diào)動(dòng)，以便系統(tǒng)有良好的功能。
(3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩T時(shí)用到的機(jī)組空載損耗Po為5W左右。
常見(jiàn)問(wèn)題：
1、如果我要購(gòu)買(mǎi)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒(méi)有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試是否能開(kāi)增值稅專(zhuān)用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開(kāi)具增值稅專(zhuān)用發(fā)票，如果您需要開(kāi)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的發(fā)票，您需要提供開(kāi)票資料。
3、你們的三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專(zhuān)利與著作權(quán)。
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